解题思路:(1)根据已知
f(n)=1+
1
2
3
+
1
3
3
+
1
4
3
…+
1
n
3
,
g(n)=
3
2
−
1
2
n
2
,n∈N*.我们易得当n=1,2,3时,两个函数函数值的大小,比较后,根据结论我们可以归纳推理得到猜想f(n)≤g(n);
(2)但归纳推理的结论不一定正确,我们可用数学归纳法进行证明,先证明不等式f(n)≤g(n)当n=1时成立,再假设不等式f(n)≤g(n)当n=k(k≥1)时成立,进而证明当n=k+1时,不等式f(n)≤g(n)也成立,最后得到不等式f(n)≤g(n)对于所有的正整数n成立;
(1)当n=1时,f(1)=1,g(1)=1,所以f(1)=g(1);
当n=2时,f(2)=
9/8],g(2)=
11
8,
所以f(2)<g(2);
当n=3时,f(3)=
251
216,g(3)=
312
216,
所以f(3)<g(3).
(2)由(1),猜想f(n)≤g(n),下面用数学归纳法给出证明:
①当n=1,2,3时,不等式显然成立.
②假设当n=k(k≥3)时不等式成立,
即1+
1
23+
1
33+
1
43+
1
k3<
3
2−
1
2k2,
那么,当n=k+1时,f(k+1)=f(k)+
1
(k+1)3<
3
2−
1
2k2+
1
(k+1)3,
因为
1
2(k+1)2−(
1
2k2−
1
(k+1)3)=
k+3
2(k+1)3−
1
2k2=
−3k−1
2(k+1)3k2<0,
所以f(k+1)<
3
2−
1
2(k+1)2=g(k+1).
由①、②可知,对一切n∈N*,都有f(n)≤g(n)成立.
点评:
本题考点: 用数学归纳法证明不等式;不等式比较大小.
考点点评: 数学归纳法常常用来证明一个与自然数集N相关的性质,其步骤为:设P(n)是关于自然数n的命题,若1)(奠基) P(n)在n=1时成立;2)(归纳) 在P(k)(k为任意自然数)成立的假设下可以推出P(k+1)成立,则P(n)对一切自然数n都成立.